Java AQS：实现线程安全的秘密武器

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2023-06-01 03:33:17

揭秘 Java 并发编程利器：AbstractQueuedSynchronizer (AQS)

在并发编程的舞台上，协调线程就像编排一场完美的舞蹈。Java 提供了一位经验丰富的编舞者，它就是 AbstractQueuedSynchronizer (AQS) ，负责协调线程之间的动作，确保它们和谐而优雅地运行。

何为 AQS？

AQS 是 Java 并发编程库中的核心组件，为各种线程安全对象（如 ReentrantLock、Semaphore 和 CountDownLatch）提供基础支持。它提供了一个统一的框架，让这些对象可以同步和协调线程之间的操作。

运作原理：队列与锁的协奏

AQS 的运作方式非常巧妙，它使用队列和锁来管理线程的访问。当一个线程试图访问受保护的资源时，它会被放入队列中等待。当轮到该线程时，它会获得一把锁，然后才能访问资源。一旦线程完成对资源的访问，它会释放锁，让其他线程有机会访问资源。

优点：简单、高效、通用

AQS 的优点使其成为 Java 并发编程的首选工具：

简单易用： 掌握一些基本概念，即可轻松使用 AQS。
高效可靠： 即使在高并发的情况下，也能提供稳定的性能。
通用性强： 适用于各种并发场景，包括操作系统、数据库和 Web 服务器。

应用：构建安全可靠的并发系统

AQS 在 Java 并发编程中有着广泛的应用。它被用于构建各种各样的并发系统，例如：

操作系统： 管理线程调度和资源分配。
数据库： 处理多个线程对数据库的并发访问。
Web 服务器： 处理来自多个客户端的请求。
分布式系统： 协调跨多台计算机的线程通信。

AQS 的使用示例

假设我们要构建一个简单的线程安全计数器，使用 AQS 可以轻松实现：

import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;

public class MyCounter extends AbstractQueuedSynchronizer {

    private int value;

    public void increment() {
        // 获取锁
        acquire(1);
        // 操作共享资源
        value++;
        // 释放锁
        release(1);
    }

    public int getValue() {
        // 获取共享资源副本
        return value;
    }
}